Ökosmart in die Zukunft

Jürgen Leppig hat sich ein klimaneutrales Einfamilienhaus gebaut – und zwar nicht nur beim Heizen im Winter, sondern auch beim Kühlen der Räume im Sommer. „Ich wollte zeigen, was heute schon geht”, sagt er zu seinem ökosmarten Hocheffizienzgebäude.
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Nachhaltige Bau- und Dämmstoffe für Dach, Außenwände und Keller
Bei den Führungen durchs Haus lernen Besucher einen speziellen Mix aus Öko-Hightech-Komponenten kennen, um Energie aus regenerativen Quellen optimal zu nutzen. Foto: Innovationsgemeinschaft Raumklimasysteme
Es ist ein Projekt für die Zukunft angesichts eines sich wandelnden Klimas, so Leppig, Vorsitzender der bundesweiten Interessenvertretung für Energieberater (GIH): „In 30 Jahren wird dem Kühlen von Gebäuden mehr Bedeutung zukommen als dem Heizen. Wenn der Wohnungsbau das nicht berücksichtigt, wird sich der energetische Aufwand für ein angenehmes Raumklima verdoppeln.”

Seit seinem Einzug bekommt der GIH-Vorsitzende immer wieder Besuch von Interessierten, die sich über das Konzept informieren wollen. Auch Wissenschaftler der Technischen Hochschule Ingolstadt nutzen das Wohnhaus mit 240 Quadratmetern Wohnfläche im unterfränkischen Marktheidenfeld zu Forschungszwecken. Es liefert ihnen wertvolle Daten zur Nutzung erneuerbarer Energien, der Regelungsstrategie und des Speicherpotentials von Wohngebäuden.
 
Ökosmartes Hocheffizienzgebäude
Ökosmartes Hocheffizienzgebäude: Auch Wissenschaftler der Technischen Hochschule Ingolstadt nutzen das Wohnhaus im unterfränkischen Marktheidenfeld zu Forschungszwecken. Foto: Innovationsgemeinschaft Raumklimasysteme
Bei den Führungen durchs Haus lernen Besucher einen speziellen Mix aus Öko-Hightech-Komponenten kennen, um Energie aus regenerativen Quellen optimal zu nutzen. Zentrales Element sind Photovoltaik-Thermische-Kollektoren (PVT), die mit Sonnenenergie Strom gewinnen und Wasser erwärmen. Das dazu nötige Pendant bilden Klimadecken mit einem integrierten Rohrleitungssystem. Mit ihnen lassen sich Räume von oben mit Strahlungswärme heizen – und kühlen.

Das Senken der Wassertemperatur übernimmt im Sommer eine Sole-Wärmepumpe. Als Kühlquelle dient also das Erdreich. Diese passive Kühlung, bei der es genügt, die Regelung und Umwälzpumpen eingeschaltet zu lassen, ist besonders umweltfreundlich, die Betriebskosten sind niedrig. Um aktiv zu kühlen, ist zusätzlich eine reversible Luft-Wasser-Wärmepumpe mit umkehrbarem Kältekreislauf nötig, die dem Raum Wärme entziehen kann.
 
Klimadecken mit integriertem Rohrleitungssystem
Mit den Klimadecken mit integriertem Rohrleitungssystem lassen sich die Räume von oben mit Strahlungswärme heizen – und kühlen. Foto: Innovationsgemeinschaft Raumklimasysteme
Den Klimadecken kommt aber noch eine dritte Funktion zu. Denn Beton verfügt als Baumaterial über erstaunliche Speicherkapazitäten. So kann eine 19 Zentimeter hohe Betonschicht auf einer Fläche von 250 Quadratmetern so viel Wärme speichern wie knapp 18 Kubikmeter Wasser. Solche Geschossdecken können Wärme wie Kälte mittels thermischer Betonkern-Aktivierung für viele Tage vorhalten.

Das intelligente Herz, das das Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten regelt, befindet sich jedoch im Keller. Mittels der Visualisierungssoftware EisBär SCADA werden die verschiedenen BUS-Systeme integriert und gewährleistet, dass die PVT-Kollektoren in Kombination mit der Sole-Wärmepumpe den Bedarf an Raumwärme und Trinkwarmwasser komplett abdecken.
 
Auch im Sommer optimale Temperaturen
Durch die Heizung von der Decke kann die Wärmepumpe mit niedrigsten Vorlauftemperaturen betrieben werden und im Sommer optimal temperieren. Foto: Innovationsgemeinschaft Raumklimasysteme
Die dabei verwendete Zortström-Technologie ist ein patentiertes Verfahren, das die Funktionen einer hydraulischen Weiche, eines Puffers sowie eines Verteilers mit exakter Temperaturtrennung in sich vereint. Das Besondere daran: Das System entkoppelt zunächst die Flüssigkeitsströme aller angeschlossenen Erzeuger hydraulisch, trennt sie voneinander und sammelt sie in vielen Temperaturstufen in einem Schichtspeicher mit Gleitschicht-Raum. Vor- und Rückläufe der Heiz- und Kühlkreise bedienen sich dort mit der jeweils benötigten Temperatur. Damit kann die Heizung punktgenau reagieren.

Ein weiterer Clou: Verbunden mit Wetterportalen, berücksichtigt die Anlage bei der Wärme- oder Kälteproduktion die aktuellen wie auch prognostizierten Tageswerte. So kann die Multifunktionsdecke ohne zeitliche Verzögerung die passende Raumtemperatur liefern.
 
Angenehmes Arbeitsklima im Haus
Angenehmes Arbeitsklima: Laut Leppig wird dem Kühlen von Gebäuden in 30 Jahren mehr Bedeutung zukommen als dem Heizen. Foto: Innovationsgemeinschaft Raumklimasysteme
„Die Anlage mit ihren differenzierten Steuerungsmöglichkeiten beseitigt eine Schwachstelle klassischer Systeme”, erläutert Leppig. Oft sind einzelne Versorgungskreise nämlich nicht konsequent voneinander getrennt und beeinflussen sich gegenseitig. Das kann dazu führen, dass sich durch zu hohe Systemtemperaturen Wärmepumpen ineffizient funktionieren und Pumpen zu viel Energie vernichten. Die Folge ist ein drastisch steigender Stromverbrauch. Gerade beim Betrieb von hocheffizienten Gebäuden sind so hohe Einsparpotentiale zu heben. „Mit der Heizung von der Decke betreibe ich die Wärmepumpe mit niedrigsten Vorlauftemperaturen und kann im Sommer optimal temperieren”, sagt Leppig.
 
Klimadecke mit Speicherkapazität
Den Klimadecken kommt noch eine dritte Funktion zu. Sie verfügen über erstaunliche Speicherkapazitäten und können Wärme wie Kälte mittels thermischer Betonkern-Aktivierung für viele Tage vorhalten. Foto: Innovationsgemeinschaft Raumklimasysteme
Das Marktheidenfelder Musterhaus hält noch viele wissenswerte Details bereit: Wärmebrücken am Gebäude wurden vermieden. Nachhaltige Baustoffe und Dämmstoffe wurden für Dach, Außenwände und Keller gewählt. Selbst der Umgang mit Wasser wird vom Vorsatz geleitet, Ressourcen zu schonen: Grau- und Regenwasser werden für die Toilettenspülung und den Garten genutzt.

Quelle04.03.2021
Innovationsgemeinschaft Raumklimasysteme e.V. / PR Jäger

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